[發(fā)明專利]一種露水測(cè)量裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810079264.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN108332999B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈志峰;蘇鳳梅;任濤;鐘哲;王浩;王智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/20
• 分類號(hào): G01N1/20;G01N1/14;G01N1/34;G01F22/00;G05B19/04;G08C17/02
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發(fā)明公開了一種露水測(cè)量裝置及測(cè)量方法，該測(cè)量裝置包括露水收集裝置、抽水裝置和測(cè)量控制裝置，所述露水收集裝置包括露水凝結(jié)裝置、套管和集露管，所述抽水裝置包括抽水管、電磁閥和抽水泵，所述測(cè)量控制裝置包括控制器、雨滴傳感器、液位傳感器、數(shù)據(jù)采集器和存儲(chǔ)卡；該測(cè)量方法包括：步驟一、集露測(cè)量裝置的安裝；步驟二、判斷集露研究場(chǎng)地是否發(fā)生降雨；步驟三、集露管中雨水的排放；步驟四、液位數(shù)據(jù)的采集及傳輸；步驟五、單位面積露水量的獲取；步驟六、集露管中露水的排放。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，對(duì)露水自動(dòng)收集與測(cè)量，準(zhǔn)確地測(cè)量單位面積露水量，人工工作量小，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于露水測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種露水測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

露水在干旱地區(qū)是一種非常重要的水資源，在植物生長(zhǎng)過程中扮演著重要的角色。當(dāng)它被植物葉片直接吸收時(shí)，可以降低葉片蒸騰的水分損失,改善植物的水分狀態(tài)；當(dāng)露水濃重時(shí),露滴可由植株表面滴落到土壤中,或直接凝結(jié)在土壤表面，參與土壤水分平衡過程。因此，對(duì)其測(cè)量研究具有非常重要的生態(tài)意義。

露水的存在形式主要有兩種，一是植物或地表從空氣中獲得的水汽形成的降露水；二是植物或地表從其本身的蒸騰或蒸發(fā)中獲得的液態(tài)水，即植物吐水或土壤蒸餾。前者對(duì)于植物或地表來(lái)說(shuō)是一種水分純輸入，而土壤蒸餾或植物吐水僅是土壤-植物-大氣系統(tǒng)水分循環(huán)的再分配。露水大多數(shù)在日落后開始出現(xiàn)，在黎明或日出期間形成量最大,因此，露水的測(cè)量工作必須在夜間進(jìn)行。

目前國(guó)際上還沒有統(tǒng)一測(cè)量露水的方法，歸納起來(lái)主要有八類：容器式露量計(jì)、平板式露量計(jì)、吸水紙式露量計(jì)、Hiltner平衡法露量計(jì)、稱重式蒸散儀、電子傳導(dǎo)土壤-水汽計(jì)量器、微波輻射計(jì)和水分平衡露水測(cè)算系統(tǒng)等。其中，容器式露量計(jì)造價(jià)低，能反應(yīng)一定的氣候?qū)W意義，但容器形態(tài)的凹凸不平使其測(cè)量的露水量誤差較大，以定性的人工觀測(cè)為主，夜間工作量大；平板式露量計(jì)克服了容器式露量計(jì)凹凸不平的結(jié)構(gòu)缺陷，但受凝結(jié)面的熱力和輻射特性的干擾，不能有效地計(jì)算露水的形成率和持續(xù)過程，且在露水較多的時(shí)候，不便于露水的收集；吸水紙式露量計(jì)便于收集和測(cè)量露水量，其熱輻射特性和親水性也與真實(shí)葉片比較接近，而且它的熱容量也較小，易于達(dá)到熱平衡，但凝結(jié)面不同，露水量差異較大，且以人工定時(shí)觀測(cè)為主；Hiltner平衡法露量計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)露水量的連續(xù)觀測(cè)，但由于它懸掛在地表上空，與地表土壤之間被空氣隔離，凝結(jié)盤是塑料制品，其材料性質(zhì)與土壤明顯不同，同時(shí)，土壤表面的露水有一部分會(huì)滲入土壤，而凝結(jié)盤上的露水只能積存在盤內(nèi)，致使存在一定的測(cè)量誤差；稱重式蒸散儀保持了凝結(jié)面的自然狀態(tài)，排除了植物吐水對(duì)降露水測(cè)量的影響，但測(cè)量精度依賴于電子天平的精度，同時(shí)受到沙塵等因素的影響，有一定的邊際效應(yīng)，造價(jià)較高；電子傳導(dǎo)土壤-水汽計(jì)量器測(cè)量方法簡(jiǎn)單易行，但熱傳導(dǎo)會(huì)在一定程度上影響凝結(jié)和蒸發(fā)過程，會(huì)對(duì)露水的準(zhǔn)確測(cè)量有所干擾；微波輻射計(jì)能夠應(yīng)用于調(diào)查降露水的空間分布特征，但受到大氣因子的影響較大；水分平衡露水測(cè)算系統(tǒng)能夠根據(jù)水分平衡原理，利用能量平衡系統(tǒng)觀測(cè)的蒸發(fā)量和雨量計(jì)觀測(cè)的降水量來(lái)測(cè)算降露水，計(jì)算簡(jiǎn)單，但是間接估算露水量，中間觀測(cè)量也會(huì)引入較多的觀測(cè)誤差，在露水比較小的情況下往往會(huì)被誤差所掩蓋。

綜上所述，每種露水測(cè)量方法都或多或少存在一定的缺陷，主要表現(xiàn)在：(1)人工觀測(cè)法，夜間工作量大,人為干擾因素較大；(2)自動(dòng)觀測(cè)法，自動(dòng)化程度低，造價(jià)高。因此研究一種露水測(cè)量裝置及測(cè)量方法，對(duì)露水自動(dòng)收集與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)單位面積露水量的測(cè)量，人為干擾因素小且測(cè)量準(zhǔn)確，有效地減少人工工作量，成本低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種露水測(cè)量裝置，其設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)便且使用效果好，對(duì)露水自動(dòng)收集與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)單位面積露水量的測(cè)量，人為干擾因素小且測(cè)量準(zhǔn)確，有效地減少人工工作量，成本低，實(shí)用性強(qiáng)。